电磁频谱智能化管理
电磁频谱智能化管理浅析
电磁频谱管理的智能化，就是针对电磁频谱管理中涉及到的政策制定、频谱共用、频率自动选择、频谱参数审核、环境监测、设备检测、频管数据存储与信息处理、通信、用频设备的控制等方面，应用智慧地球、感知中国的理念和新技术，提高电磁频谱管理的智能化水平。新技术在电磁频谱管理中的应用，主要体现在以下五个方面。
1.加强电磁频谱管理政策的研究
当前电磁频谱应用新技术的快速发展，极大地超过了政策制定者做出反应的能力，随着智慧地球的深入推进，电磁频谱的有效管理将是智慧地球能否实现和完善的“瓶颈技术”。当前国家各类用频系统的频谱使用仍处于静态规划和初步动态协调的阶段，且主要通过文电进行人工频率调整和协同，难以适应动态计划对频谱使用的需求。由此可见，实施动态频谱管理政策势在必行，今后我们可以加强研究“政策捷变（policy-agile）”，依靠一种动态变化的政策来约束行为的频谱管理方法。在这种管理方法中，对无线电设备来讲，约束行为的政策是随时间和位置的变化而动态变化的；政策不再固定嵌入到无线电设备中，而是可以在机动过程中加载；无线电设备需要在动态变化的频谱管理政策约束下，根据所处的频谱环境改变频谱接入策略。
2.认知无线电的应用
fcc在2003年12月发布的一则通告中，对认知无线电做了如下
电磁频谱地图构建方法浅析
电磁频谱地图构建方法浅析 摘要：电磁频谱空间利用、资源分配使用矛盾日益突出，精细化的管理越来越 被需要，电磁频谱地图的构建能够解决频谱资源使用的矛盾，为实习精细化管理 提供数据支撑。 关键词：电磁频谱；构建方法；信息分布；模型 电磁频谱作为电子信息的载体，已经成为决定国家发展的重要战略资源。随着全球信息 化进程的不断深入，经济发展、社会生活和国防建设等各个领域对电磁频谱的需求都呈现出 前所未有的增长态势，频谱资源分配使用的矛盾日益尖锐。缓解和解决用频矛盾的关键在于 对电磁频谱资源进行精细化动态管理，电磁频谱地图能将有限地理空间内的电磁频谱信息， 以二维或三维的形式可视化地呈现出来，通过在不同应用场景下对电磁频谱地图的构建进行 优化创新，提升电磁频谱地图构建的精度和效率。 一、电磁频谱地图 电磁频谱地图，又被称为无线电环境地图和电磁环境地图功率谱密度地图（Power Spectral Density Map）[1]，其构建过程被称为频谱制图。与传统频谱感知技术假设整个区域 内电磁频谱占用状态一致不同，电磁频谱地图充分考虑了电磁频谱资源在空间分布上的差异，从而能够更准确地描述电磁频谱空间的真实情况。电磁频谱地图是电磁频谱资源管理的必要 手段。随着信息技术的普及应用和城市化进程的加速，城市区域内电磁资源的使用显著增加，电磁污染问题受到广泛关注。电磁频谱地图由四个主要部分构成频谱信息测量模块、频谱信 息存储和调用模块、系统管理模块以及可视化交互模块组成，如图所示。 电磁频谱地图框架示意图 当前，受制于一定空间内有限的频谱信息感知设备，如何根据有限的采用数据对一定空 间内所有位置的频谱信息进行反演是电磁频谱地图构建的关键步骤，基于稀疏监测数据的电 磁频谱地图构建方法的研究和创新将对电磁频谱地图构建在效率和精度上的性能提升有极大 的促进作用。 二、电磁频谱地图构建方法 当前，国内外相关研究对电磁频谱地图的构建是通过其实现方式进行区分的。一般来说，可分为三类：间接构建法、直接构建法和混合构建法。 （一）间接构建法 间接构建法是基于信号源信息和传播模型相关参数已知的条件下，再对目标空间的电磁 频谱信息进行重构。间接构建法主要用于无线网络规划、TVWS频段共享接入、移动通信业 务覆盖检测等场合，其感知精度取决于预知的信号源信息的精度和电波传播模型的合理选择 及传播模型的校正，因此间接构建法仅适用于对于信号源情况掌握较为完善的地区，不适用 于陌生电磁环境的场合，而且对于气象条件等因素变化的泛化能力较差。 （二）直接构建法
电磁频谱管理
专家称电磁频谱管理成影响战争胜负重要因素 记者：现在，国内外都将电磁频谱作为一种重要资源，在战场上它也是一种作战资源吗？ 张尔扬：是的。电磁频谱是一种重要的作战资源，而且是一种有限的资源。说它是重要战略资源，主要是因为作战双方在进行电子对抗以及争夺可用频谱资源的情况下，可供使用的电磁频谱十分有限，且受到各种因素的制约和干扰。因此，有效管理控制好这种重要作战资源，对夺取制电磁权、打赢信息化战争至关重要。因此，认真研究战场电磁资源管理与控制，对完善信息化战场建设，确保部队作战行动顺利展开，实现作战任务和目标具有十分重要的意义。 电磁空间直接影响战场生存 记者：在日益复杂的电磁环境下，您认为加强电磁频谱管理在现代战争中具有什么样的作用？ 张尔扬：电磁环境越复杂，电磁空间就越拥挤。信息化战争中，由于作战双方使用的无线电设备种类、数量迅速增加，功率增大，加上作战区域内存在的民用电磁设备、自然界的辐射源所辐射大量的电磁能量，对无线电信息系统正常工作构成了巨大的威胁，不仅直接影响战场信息的获取、传输、交换与处理，而且会严重影响和制约战场感知、指挥控制、武器装备效能发挥及部队的战场生存。毫无疑问，在信息化战争中，电磁频谱管理已成为影响战争胜负的重要因素。 对提高整体战斗力至关重要 记者：面对复杂的电磁环境，怎样才能发挥武器装备的作战效能，提高整体作战能力？ 张尔扬：从频谱管理的角度来看，首先要实现电磁兼容。在技术上，要按照相关电磁兼容标准，在设备的设计阶段采用电磁兼容预测技术，生产阶段采用各种电磁干扰抑制和保护措施，安装使用之后做好电磁兼容性试验与测量，保证一台乃至一个系统在一定的标准下能够不受干扰地工作；在组织上，要建立电磁兼容标准和实施电磁资源管理，在时域、空域、频域上对设备实施综合管理，达到作战系统的电磁兼容。 通观外军发展建设，为实现战场环境电磁兼容，通常大体要做好以下几个方面工作：即建立相应的电磁兼容数据库，不只包含所有在役电子装备，还要有未来战区的电磁环境数据，包括当地地形条件、大气条件、军用及民用无线设备的种类与分布等；打造实时监视所有战区内的电子设备，包括建立各种实时参数等；研制通用的电磁兼容预测与分析软件，能够对战场电磁环境实时预测和分析，能够直观地进行实时显示，为战场指挥员提供决策依据；此外，是配合电子对抗系统，掌握敌方电磁动态，采取有效的对抗措施。 记者：现代战争中，电磁频谱管理主要包括哪些内容呢？ 张尔扬：战场频谱管理是指在战斗条件下的无线电频率管理。其管理内容主要包括：一是整体规划、分配和使用战场区域的频谱资源，以满足作战指挥、情报侦察、预警探测、通信联络、武器测控等系统对无线电频率的使用要求；二是保证各种电子设备或系统使用频率
电磁频谱监测
电磁频谱监测自组织通信单元需求分析与设计 ---李玉林、林键、 曾梦君、朱亚坤 一、系统分析 自组织通信单元是分布式电磁频谱系统侦查的重要组成部分。在分布式电磁频谱的侦查系统中，多个传感器节点组成无线传感器网络，对电磁频谱区域侦查，侦查的结果以无线传输到无人机。自组织通信单元需要具备以下功能：(1)动态的分群和sink选举，(2)路由，即建立群首和群首和sink节点之间的路径；(3)媒体接入控制，在多个节点接入信道时以分布式的方式避免冲突；(4)业务信息(指令下达和数据回传)的传输，即将用用户通过地址空间单元向传感器节点下达的采集指令发送到每个传感器节点，将传感器节点采集的数据发送到sink,这些业务均要求可靠的传输；(5)低能耗的无线通信能力。经分析，整个 二、问题分析 整个系统主要可以分为如下几个方面，过频通信、突发通信、可靠广播、均衡分群、基于能量的动态本地sink选举。当然，在这五个方面，目前都有很多相应的算法设计实现，但是，相应的算法都存在一些问题。比如，对于基于能量的动态本地sink选举，已有的解决办法是PEGASIS算法，所有的节点根据id号轮流作为sink。然而在实际工作中，sink节点的能耗仅取决于其工作期内实际的数据流量，特别
是在随机数据传输的情况下，基于id号的sink选举方法理论十分简单，但是在实际中存在较多问题。例如，节点随即失效、网络分割等将导致某轮没有sink，从而极大的影响网络性能。当然，其他的情况的设计方案也都存在或多或少的不足。在此基础上，我们给出自己的一些想法，当然，不足之处还是很多的。 三、算法设计 (1)、总体方案 总体方案如图所示，整个系统分成n个群，每个群选择一个群首，另外还定一个sink节点。群内节点交消息传给群首，群首节点交给sink节点，sink节点再与无人机进行通信。 图一系统总体方案 (2)、均衡分群 在布好节点后，初始时每个节点想周围相邻节点广播自己的信息，通过不断的广播，最后，每个节点都有所有的网络的拓扑信息。然后，
浅谈电磁频谱管理
浅谈电磁频谱管理 [摘要]信息化战场上,各种各样的电子信息作战装备同时应用于战场,加之激烈的电磁干扰以及民用电磁设施的影响,使得战场电磁环境极其复杂,可用频谱资源十分有限。能否高效地实施频谱管理,决定信息优势的获取乃至战争胜败。 [关键词]频谱管理电磁环境长期预报实时探测 未来高技术条件下的战争是多维一体的、立体的信息化战争,敌我双方将在指挥控制、情报侦察、无线通信、雷达导航、精确制导、遥测遥控等领域中使用大量的电子装备,因此对频谱的依赖性越来越强,电磁频谱在战场上的作用更加举足轻重。无线电通信装备和电子设备的不断增加,对频率的需求迅速增长,频率资源越来越紧张,必须对电磁频谱采取有效管理,否则将导致可用频率的严重匮乏。 1 电磁频谱管理的重要性 1.1 保障通信系统总体性能的发挥 电磁频谱是有限的自然和军事资源,更是不可或缺的战略资源,是战场信息的主要载体。特别是短波频谱资源因其具有不易“摧毁”的“中继系统”——电离层而具有很高的军事价值。最有效地使用有限的频谱资源是频谱管理的重要内容之一,没有频谱管理,就谈不上对有限频谱资源的合理有效使用。在战时如果缺乏强有力的频谱管理,就不可能保证诸多类型的通信系统总体性能的发挥和提高。
1.2 确保电子设备系统可靠有序工作 未来高技术条件下的战争是多维一体的、立体的、信息化战争,战争成败的关键在于取得对信息资源的控制权,形成压倒对手的信息优势,同时将信息优势转化为战术优势,提高部队战斗力和生存能力。战场电磁环境异常复杂,电磁信号将非常密集。军用无线电设备一般发射功率大,接收灵敏度高,如果频谱管理不当,容易产生相互干扰。连同敌方电磁辐射源再加上周围环境噪声和电气干扰,战场电磁环境十分拥挤。战争中,指挥控制系统、情报侦察系统、通信系统、电子战系统等电子设备在战场上的广泛应用,使信息的获取、控制和利用都将与争夺电磁频谱的使用和控制紧密相关,频谱管理的能力就成为指控系统稳定运行的关键,直接影响到作战的成败。 1.3 是取得战场制电磁频谱权的前提 取得制电磁频谱权是开展信息战的前提,是取得现代战争胜利的关键。在电磁频谱权争夺中,战场频谱管理将发挥重要的作用。主要表现在:一是通过对电磁频谱的变化情况进行监测分析,及时调整我方各层次通信、指挥和控制系统的使用频率,保证通信指挥顺畅。二是通过频谱管理手段有效地监视电子战的过程与结果,为掌握制龟磁频谱权打下基础。信息化战场的海空优势发挥完全建立在掌握电磁优势的基础上,失去制电磁权,必将失去制空权、制海权,进而失去战争的主动权。 2 电磁频谱管理的特点 电磁频谱管理的主体是无线电频谱管理。无线电频谱有其基本特
电磁频谱
交变电流在周围空间会产生交变磁场，变化的电场和磁场相互联系，形成了交变的电磁场，并能脱离其产生的波源向远处传播，这种在空间以一定速度传播的交变电磁场就是电磁波。电磁频谱，则是由电磁波按波长或频率排列起来，所形成的一个从零至无穷的结构谱系，频率从低到高分别列为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。 一、电磁频谱是特殊的自然资源 电磁频谱是一种特殊的自然资源。其特殊性主要体现在： （1）三维性，它具有频率、空间和时间的三维性，在不同频率或不同空间，或不同时间可以同时使用电磁频谱； （2）有限性，对某一个频段或频率而言，它在一定区域及一定时间内是非常有限而紧张的，必须进行有序管理； （3）共享性，它是一种共享性资源，电磁波的传播不受行政区域的限制，若随意使用无线电频谱，可能干扰其他国家或部门对频率的使用； （4）排他性，在一定的时间、地区和频域内，一旦某个频率被使用，其他设备则不能以相同的技术模式再使用该频率。 二、不同频段频谱的特色应用 对于不同频段的电磁波，其应用不同，例如紫外线对常见细菌病毒的杀菌效率，红外线用于遥控、热成像仪，利用微波加热食物等，其中，无线电波的应用最广，在民用领域的移动通信、广播电视、卫星导航等各种无线电业务得到了广泛应用，在军事领域的导航定位、情报侦察、指挥通信也起着重要作用。 三、现阶段存在的问题 随着时代的发展，高速增长的无线用户与有限的频率资源这对矛盾变 得更加突出，在提高频率资源利用率的诸多方法中，最被广泛研究和 利用的是频率复用。利用频率复用，有效的提高了频谱的利用率。 四、未来的发展趋势 无线电的广播、导航、遥控相继出现，给人类社会的发展进步带来了 巨大变化。电磁波作为信息传递的重要载体，纵横驰骋在陆、海、空、天四维空间，加速了信息时代的到来。未来电磁频谱将朝着频谱资源共享共用、精细化频谱效能分析和频谱动态嵌入式管理等方向不断进步。
黄果树高精度电磁频谱探测报告
贵州黄果树景区A区高精度电磁频谱探测报告 昆明世科计算机网络有限公司 2009年7月
委托单位：贵州有色地质工程勘察公司承担单位：昆明世科计算机网络有限公司报告编写：周仁安 项目负责：周明苏 技术负责：周仁安 日期：2009年7月
目录 一、基本地质情况 二、方法原理及特点 1、方法原理 2、方法及仪器的特点 三、探测点位置及技术参数选择 四、野外资料探测 五、资料处理及解释
为进行地热资源调查，受贵州有色地质工程勘察公司委托，在贵州黄果树进行了高精度电磁频谱探测(MES)。探测野外工作从2009年6月29日到2009年7月1日完成。随后进行了资料解释处理，于2009年7月7日完成成果报告。 根据9点探测成果，结合甲方提供的地质资料，分析认识如下：一、基本地质情况 图1黄果树地质图（1；500000） 测点出露地层分别为 3-9-4-5点：T1a1 1点：T1a3 2点：P1m3
图2测区地层表 图3测区A-B地质剖面图
二、方法原理及特点 1、方法原理 高精度电磁频谱探测(简称MES探测)方法，属于利用天然场源的电磁波探测方法。是对大地电磁测深（MT）的改进和发展。 电磁频谱的场源是太阳風或太阳黑子活动及闪电雷击。尤其是太阳幅射，发射出大量粒子流，当其到达围绕地球的电离层时，转换为电磁波。由于电离层远离地球表面，在其继续向地层内部传播时，可以近似地看作是地球表面垂直入射的平面波。沉积于地下的各种岩性的地层，通常将其视为水平层状介质。各种地层具有不同的物理性质（密度、速度、电阻率、导磁率等等）从而形成不同的波阻抗界面。电磁波的波阻抗与电阻率、导磁率相关。电磁波在经过波阻抗界面时会产生反射，在地面接收并研究不同波阻抗界面反射的电磁波（水平电场分量Ex及与之正交的水平磁场分量Hy），可以得到地层电阻率随深度变化的信息。结合地质及其它物探资料可以对地层的岩性、物性进行研究。在地壳岩石圈中，不同矿物岩石，具有很大的电阻率差异，如图5所示，这种物性差异是我们区分地下不同岩石、矿物及流体的物理基础。
军民融合共育电磁频谱管理人才探析
军民融合共育电磁频谱管理人才探析 摘要：电磁频谱管理人才培养是当前军事电磁频谱管理发展亟待解决的问题。本文从电磁频谱管理人才军民融合培养的必要性紧迫性入手，阐述了电磁频谱管理人才建设的重要意义，从完善工作协调机制、促进资源共享、推动法规制度建设、构建评估反馈机制方面提出了对策建议。 关键词：电磁频谱管理；军民融合；人才培养 战场制电磁权是现代战争中重要的争夺焦点，高素质的电磁频谱管理人才是夺取电磁空间制权的重要支撑。电磁频谱管理具有很强的军民兼容性、互通性，在军民融合发展的大背景下，电磁频谱管理人才培养具备了军民联合培养的巨大潜力。当前，我军电磁频谱管理人才依然呈现整体数量缺、结构性矛盾突出的问题，培养渠道单一、可依托资源较少是重要原因，走开军民融合共育的路子，对于加快电磁频谱人才队伍建设，提高战场频谱管控能力具有重大而现实的意义。 一、军民融合共育电磁频谱管理人才的必要性紧迫性 1.1信息化战争中电磁频谱管理人才作用地位愈发重要 纵观20世纪90年代以来的几场高技术条件下局部战争，制电磁权的争夺始终贯穿整个战争始终，战场电磁优势愈发成为决定胜负的关键因素之一，而电磁频谱人才又是取得制电磁权的重要支撑。随着军队信息化建设步伐的加快，对高素质人才培养的需求与日俱增。可见，培养一支素质过硬的电磁频谱管理人才队伍，对于确保战场频谱资源有效利用、夺取制电磁权、充分发挥各类装备效能，具有非常重要的现实意义。 1.2新型信息化装备对电磁频谱管理复合型人才需求更加突出 当前，新型信息化发展步伐不断加快，尤其是电子设备在装备中的成本占比越来越高，依托无线电系统传输信息的要求不断提高，对战场电磁频谱管控的需求大幅增加。当前，电磁频谱装备体系军民共同研发的比例不断提高，如何熟练操作这些装备，发挥最佳作战效能，需要跨军地的知识体系。对此，军民融合共育电磁频谱管理人才，提高人才队伍对军地电磁频谱装备技术体制和战技术性能的掌握，也是适应形势任务发展、推动军民融合向深层次拓展的现实需要。 1.3人才培养模式滞后成为制约电磁频谱管理发展的重要因素 电磁频谱管理处于信息技术发展的最前沿，对人才能力素质、知识结构更新的要求日益提高。从目前情况来看，电磁频谱管理人才培养还较为滞后，官兵的整体技术水平还不够高，复合型、专家性尖子人才不足，现有人才队伍素质升级渠道较为有限，人才培养周期与技术更新的周期呈现不对称，因此，传统的人才培养模式已经不能适应装备跨越式发展的需要，制约了电磁频谱管理事业发展。破解这一难题，迫切需要进一步拓宽人才培养渠道，走开军地联合培养的路子，以适应日新月异的电磁频谱管理建设需求。 二、军民融合共育电磁频谱管理人才的对策建议 2.1完善人才培养共育协调体制 建立完善统筹协调，目的在于充分考虑军地需求、职责划分，及时沟通、协调、解决工作中的问题矛盾，确保共育工作顺畅进行。可在现行军地电磁频谱管理机构框架内，设立必要的人才共育协调机制，合理规划和调整军地电磁频谱人才培养任务，将军事频谱管理人才培养纳入国民教育整体框架；要建立纵向和横向结合的协调机制，既要建立自上而下的组织协调机制，明确上下级协调职责，又要加强横向协调机制建设，加强本区域范围内军地单位横向联系，做好统筹协
【科普】电磁频谱知识大全
【科普】电磁频谱知识大全 一、电磁频谱的特性 电磁频谱，指的是电磁波按照频率或波长分段排列所形成的结构谱系。 一是具有国家主权性。 电磁频谱是目前人类唯一理想的无线信息传输媒介，属于国家所有，与土地、森林、矿藏等资源一样，既是一种稀缺的自然资源，也是决定国家发展和战争胜负的重要战略资源。电磁频谱资源对人类的影响，就像水和太阳一样不可或缺。我国《物权法》的第46条至52条，分别规定了矿藏、土地、森林、野生动植物、频谱、文物、国防资产的国有属性，体现了电磁频谱领域的国家主权性。其中第50条单独明确规定，“无线电频谱资源属于国家所有”。频谱资源的国有属性这一条是完全单列的，13个字单独成条在我国的法律中还不多见。 二是具有资源的无限性和使用的有限性。 理论上电磁频谱是覆盖0至无穷大赫兹的一种特殊自然资源。按照频率由低到高的顺序，包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽玛（γ）射线和宇宙射线。一般意义上，国际电信联盟规划的可以利用电磁频谱范围为10kHz-400GHz，低于这一范围进入音频，高于这一范围进入光波的范围。但受目前信息技术水平的限制，可供人类开发和使用的频谱只占资源总量的68%。其中，3GHz以下最优频谱，应用趋于饱和，发展空间受限，我军72%以上的用频武器装备和国家78%以上的民用无线电设备，都集中在3GHz以下，用频矛盾十分突出；3GHz-10GHz的好用频谱，应用更广泛，竞争更趋激烈；10GHz-60GHz的可用频谱，技术日趋成熟，抢占优先使用权的趋势更加明显；60GHz以上待开发频谱，开发利用受技术和元器件的限制，亟待突破；卫星频率轨道资源的好用频率瓜分殆尽，“黄金导航频率”的8 0%已被美国和俄罗斯率先抢占。 三是具有商业价值属性。 英国政府在其发布的《21世纪的频谱管理》白皮书中，明确提出引入频谱定价、频谱拍卖、频谱贸易等手段，激励频谱资源的高效利用和新技术的研发。据不完全统计，1995年至20 11年间，美、英、德、法、韩等国为发展第三代、第四代移动通信网络，所拍卖的频谱价值共计约1300亿美元。同时，有研究采用（柯布-道格拉斯生产函数）实证分析方法，通过对我国1999年至2005年的数据进行分析后，测算出频谱投入对我国GDP增长率的贡献高达6.3%，频谱资源投入对经济增长的贡献率则达到4.61%，已经超过人力资本对经济增长的贡献率。 四是具有“三域”分割的特性。 目前，除了航空无线电导航、遇险搜救、射电天文等业务用频属于“专属专用”的保障方式外，其他约90%以上的频段都由多种无线电业务共用，之所以能够共用，主要由于电磁频谱具有空间域、时间域、频率域的三维特性。当多种用频武器装备密集部署时，电磁波在空域上纵横交错、时域上动态变化、频域上密集交错，“三域”重叠问题就很难避免，容易导致用频装备电磁通道“撞车打架”，产生自扰、互扰，也容易受到干扰。但三域中只要有一域区分好，用频武器装备之间也就不会干扰。可以通过区分使用时段的方法，制定频谱管制计划，从时域层面避免干扰；可以通过拉开间隔距离的方法，制定部队（装备）的部署计划，从空域层面避免干扰；可以通过划分、规划、分配和指配频率的方法，制定用频方案，从频域层面避免干扰。 五是具有开放性。 电磁波无疆无界，看不见，摸不着，跳动于无形空间，渗透在每个角落。电磁频谱资源为人类共同拥有，国际共用、军地共用、敌我共用，只要符合国际的划分规定就可以，人们把它概括为电波传播无国界。电磁辐射源可以来自太空、空中、海上、地面、海中，来自我方和敌方，来自军用和民用，来自不同平台和设备，各类用频武器装备易受自扰互扰、有意干扰或无意干扰，这就带来了复杂的电磁环境。 六是电磁环境是否复杂具有相对性。
频谱大数据摘要20151228
报告题目：频谱大数据 报告人：解放军理工大学吴启晖教授 时间：12月30日（周三）下午3：00 地点：主楼B3-704会议室 报告摘要： 互联网+时代的到来，移动互联网、物联网、云计算、大数据等新兴技术将高度融合，大数据必然成为科技界、企业界、政府乃至老百姓关注的热点。近年来，国家973、863、国家自然科学基金等都设立了与大数据相关的重点科研项目。网电空间是陆、海、空、天之外的第五维空间，主要由网络空间与电磁频谱空间构成。频谱数据是反映电磁频谱空间状态、演化及其规律的数据集。报告将从电磁频谱空间特性的角度分析频谱数据的5V（Volume、Velocity、Variety、Veracity、Value）特性，进而揭示频谱大数据的本质及研究频谱大数据的重大意义。频谱大数据的四个主要特点：一是不可视与多样性；二是广域与高动态；三是高异构与多粒度；四是开放与不真实性。报告将以DAPPAR、明苏尼达大学、Orange Lab等国外研究机构为例，简要阐述该领域国外的最新研究动态。报告将介绍解放军理工大学该领域团队目前初步开展的研究工作，包括：大规模频谱感知研究；频谱大数据集中异常值检测；频谱大数据驱动的复杂决策；面向频谱大数据的极速学习等。最后，从远洋短波通信、山区短波通信、电磁频谱监测等领域，报告将分析频谱大数据研究与应用的未来展望。 报告人简介： 吴启晖于2000年获解放军理工大学博士学位，并获江苏省优秀博士学位论文；2011年3月- 9月赴美国斯蒂文斯理工学院认知无线电概念首创者Joseph Mitola III 和IEEE Fellow Yu-Dong Yao 教授所领导的团队访问学习，曾获总参优
美军电磁频谱管理体系概述
专 题 研 究 频谱管理主要包括规划管理、用频装备管理、用频台站管理和频率使用管理等几个环节，本文从这几个方面分别叙述了美军的频谱管理体系。目前美军频谱管理的主要特点是管理程序不断改进，识别和解决频谱管理问题的方式更加主动。 １ 美军频谱管理机构及职责 当前美军频谱管理的基本框架如图１所示，其机构大致分３个部分：频谱管理理事会（ＳＭＤ）：隶属于负责网络信息综合的国防部助理部长办公室（ＯＡＳＤ ＮＩＩ），负责为国防部的频谱相关问题提供解决方案和监督功能； 国防频谱办公室（ＤＳＯ） ：隶属于国防信息系统署，负责提供频谱资源并帮助制定战略性的频谱规划； 美军电磁频谱管理体系概述 Introduction of the US Military EM Spectrum Management Architecture 总参第６３研究所 张健美 柳永祥 邱永红 摘要 介绍了美军频谱管理机构及职责，并从频谱的规划管理、用频管理以及频谱管理的系统和工具等方面阐述了美军的频谱管理体系。关键词 频谱管理；规划管理；用频管理Abstract Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｒｅｓｐｏｎｓｉｂｉｌｉｔｉｅｓ ｆｉｒｓｔ， ａｎｄ ｔｈｅｎ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ＵＳ ｍｉｌｉｔａｒｙｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｐｌａｎｎｉｎｇ， ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｕｓｅ， ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｔｏｏｌｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ＥＭ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ． Keywords ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ；ｐｌａｎｎｉｎｇ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ；ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｕｓｅ各兵种的频谱管理办公室（ＳＭＯｓ） ：负责各兵种的频谱管理。 此外，联合频谱中心在频谱管理中也起着重要作用，它隶属于国防信息系统署，作为美军电磁兼容性问题分析的中心，支持统一指挥，并负责频谱管理工具的开发。另外，美军还设有一些常设工作组以处理频谱使用中出现的一些特殊事宜。 参谋长联席会议主席（ＣＪＣＳ）在频谱运作问题上代表作战指挥司令员对国防部（ＤｏＤ）频谱事宜提供指导。军事通信电子局（ＭＣＥＢ）负责协调国防部各部门之间、国防部与其它政府部门或代理机构之间、国防部与其它国家代表之间关于军事通信电子方面的事宜，为ＤｏＤ各部门提供作战指导和方向，为ＤｏＤ及其下属部队提供有关军事通信电子方面的建议和帮助，将那些需要高层关注的通信电子方面的问题上报给ＤｏＤ信息官政务会主官。多数ＤｏＤ频谱运作问题都通过ＭＣＥＢ的频率专门小组（ＦＰ）来处理。 ２ 美军频谱规划管理 全球频谱需求不断增长，美军转型 能否成功取决于依赖频谱的通信和传感 图１ 美军频谱管理机构框架
频谱管理重要性
我专家称电磁频谱管理成影响战争胜负重要因素 https://www.360docs.net/doc/9717078476.html, 2011年3月3日09:48 解放军报 张尔扬国防科技大学电子科学与工程学院教授、博士生导师，军事无线通信技术专家，毕业于哈尔滨军事工程学院，曾主持参与十余项重大项目研究，多项成果获军队科技进步奖。 张尔扬 记者：现在，国内外都将电磁频谱作为一种重要资源，在战场上它也是一种作战资源吗？ 张尔扬：是的。电磁频谱是一种重要的作战资源，而且是一种有限的资源。说它是重要战略资源，主要是因为作战双方在进行电子对抗以及争夺可用频谱资源的情况下，可供使用的电磁频谱十分有限，且受到各种因素的制约和干扰。因此，有效管理控制好这种重要作战资源，对夺取制电磁权、打赢信息化战争至关重要。因此，认真研究战场电磁资源管理与控制，对完善信息化战场建设，确保部队作战行动顺利展开，实现作战任务和目标具有十分重要的意义。 电磁空间直接影响战场生存
记者：在日益复杂的电磁环境下，您认为加强电磁频谱管理在现代战争中具有什么样的作用？ 张尔扬：电磁环境越复杂，电磁空间就越拥挤。信息化战争中，由于作战双方使用的无线电设备种类、数量迅速增加，功率增大，加上作战区域内存在的民用电磁设备、自然界的辐射源所辐射大量的电磁能量，对无线电信息系统正常工作构成了巨大的威胁，不仅直接影响战场信息的获取、传输、交换与处理，而且会严重影响和制约战场感知、指挥控制、武器装备效能发挥及部队的战场生存。毫无疑问，在信息化战争中，电磁频谱管理已成为影响战争胜负的重要因素。 对提高整体战斗力至关重要 记者：面对复杂的电磁环境，怎样才能发挥武器装备的作战效能，提高整体作战能力？ 张尔扬：从频谱管理的角度来看，首先要实现电磁兼容。在技术上，要按照相关电磁兼容标准，在设备的设计阶段采用电磁兼容预测技术，生产阶段采用各种电磁干扰抑制和保护措施，安装使用之后做好电磁兼容性试验与测量，保证一台乃至一个系统在一定的标准下能够不受干扰地工作；在组织上，要建立电磁兼容标准和实施电磁资源管理，在时域、空域、频域上对设备实施综合管理，达到作战系统的电磁兼容。 通观外军发展建设，为实现战场环境电磁兼容，通常大体要做好以下几个方面工作：即建立相应的电磁兼容数据库，不只包含所有在役电子装备，还要有未来战区的电磁环境数据，包括当地地形条件、大气条件、军用及民用无线设备的种类与分布等；打造实时监视所有战区内的电子设备，包括建立各种实时参数等；研制通用的电磁兼容预测与分析软件，能够对战场电磁环境实时预测和分析，能够直观地进行实时显示，为战场指挥员提供决策依据；此外，是配合电子对抗系统，掌握敌方电磁动态，采取有效的对抗措施。 记者：现代战争中，电磁频谱管理主要包括哪些内容呢？ 张尔扬：战场频谱管理是指在战斗条件下的无线电频率管理。其管理内容主要包括：一是整体规划、分配和使用战场区域的频谱资源，以满足作战指挥、情报侦察、预警探测、通信联络、武器测控等系统对无线电频率的使用要求；二是保证各种电子设备或系统使用频
频谱监测中的微弱信号检测与提取
西安电子科技大学 学位论文独创性声明 秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特另ｔｌＤＨ以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切法律责任。 本人签名：耷盎煎ｋ 西安电子科技大学 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文：学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。 （保密的论文在解密后遵守此规定） 本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。 本人签名：奎遗至选１７１期：Ⅻ丕：五：！ｉ！导师签名：鱼卑鱼日期：垄！！：三：！垦
摘要ｆｌｌｌｌｌｌＭＩＩＩＨｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌｌＨ０Ｙ２３８０５０９ 随着现代通信技术的飞速发展，频谱资源日益紧张，要科学的管理无线电频谱，首先需要对频谱信息进行监测，由于电磁环境的复杂性和系统组成的多样性，较小信号甚至微弱信号，有时会完全淹没在噪声和干扰之中，增加了频谱监测的难度，影响了频谱管理的顺利进行。因此如何从背景噪声中检测和提取出微弱信号，是目前亟待解决的问题。 本文基于频谱监测和微弱信号检测的研究现状，讨论了频谱监测和频谱感知的微弱信号检测需求，分析了影响微弱信号检测的噪声和干扰特征，针对常规提取方法的不足，重点研究了频谱监测中的微弱信号检测与提取算法，评价了算法的检测性能，最终构建了基于微弱信号检测的频谱监测系统，讨论了系统构建的关键技术与数据库设计的原则。 关键词：电磁兼容频谱监测微弱信号检测
复杂电磁环境下战场电磁频谱管理浅析
复杂电磁环境下战场电磁频谱管理浅析 科技信息○高校讲台○ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ２００７年第３５期 高斌方志 （中国人民解放军炮兵学院安徽合肥 ２３００３１） 摘要】提出了对复杂电磁环境中提高战场电磁频谱管理效能的一些看法，即：加强战场电磁频谱管理体制建设；革新战场电磁频谱管理【 方式；加强对战场电磁系统兼容的研究和应用。 关键词】复杂电磁环境；战场电磁频谱管理【 随着现代科学技术的飞速发展，电子信息设备大量嵌入武器平台和弹药中，使得电磁信号充斥到战场的每个角落，战场环境中的电磁环境变得越来越复杂。另一方面，电子设备和信息化武器装备在战场上的广泛运用，使电磁频谱的占用率增大，战场电磁环境中的频谱资源日益紧张。为了营造和保持有利的战场电磁环境，确保各种武器装备效能的有效发挥，就必须加强复杂电磁环境下战场的电磁频谱管理。 ３．建立武器装备用频审批监控制度。必须建立和强化武器装备全寿命管理中的用频审批监控制度。在武器装备研制、立项的论证阶段，必须将频谱使用参数报资源管理机构审批；在装备定型阶段，各
种辐射指标必须经审核后方可定型；在装备的整个使用期，要加强“全寿命”管理的意识，全程跟踪管理，克服因装备老化和日常使用维护不当而导致的电磁辐射指标变异。 三、加强对战场电磁系统兼容的研究和应用 战场电磁兼容是指在同一战场电磁环境下，已方各种作战装备能够执行各自的作战功能，并且不降低战技指标的共存状态。科学而先进的战场电磁兼容工作是提高信息化装备作战效能的重要组成部分。 １．建立电磁兼容分析数据库，全面掌握战场的电磁环境，实现电磁资源的有效管理。 为了解决战场电磁兼容问题，必须要建立战场基础数据库，为战场电磁资源管理、信息化武器装备系统的使用提供数据支持。电磁兼容数据库应该包括三个子数据库，即以我方信息化武器装备的电磁兼容指标为主的基础数据库，以战场民用设备和敌方装备使用的频段等电磁指标为主的背景数据库以及由战场地理环境数据、战场气象数据等数据构成的战场电波传播环境数据库。利用电磁兼容分析数据库对战场信息进行科学有效的管理，使战斗力的倍增成为可能。 ２．利用现代化计算机模拟技术创造逼真的电磁威胁环境，加强电磁兼容技术的研究。为了使训练场更加接近战场环境条件，采用计算机模拟与仿真技术来模拟未来战争中武器装备系统的性能指标、作战性能、战场背景、战场环境、兵力部署以及模拟战斗态势和战斗过程，是比较常见的一种环境构建方法。利用计算机仿真和可视化技术为核心技术，以大型的数据库为支撑，可以有效的进行电磁兼容的仿
复杂电磁环境战场频谱管理
第4期 2008年8月 Journal of C AE I T Vol .3No .4Aug .2008 收稿日期:2008206202 修订日期:2008206218 电磁信息控制专题 复杂电磁环境战场频谱管理 王先义,陈丹俊,刘 斌,朱允锋 (中国电波传播研究所,山东青岛 266107) 摘 要:在现代战争中,电磁领域已成为与地面、海洋、空间和太空并存的第五维战场,制电磁频谱权成为制信息权的核心,战场频谱管理是夺取制电磁频谱权的重要保障。阐述了战场频谱管理基 本概念,重点介绍了外军研究现状,并针对当前战场频谱管理的热点问题,论述了复杂电磁环境下联合作战战场频谱管理面临的技术挑战和发展趋势。关键词:复杂电磁环境;频谱管理;新技术中图分类号:O441.4 文献标识码:A 文章编号:167325692(2008)042338207 Ba ttlef i eld Spectru m Manage men t i n Co m plex Electro magneti c Env i ronm en t WANG Xian 2yi,CHE N Dan 2jun,L I U B in,Z HU Yun 2feng (China Research I nstitute of Radi owave Pr opagati on,Shandong Q ingdao 266107,China ) Abstract:I n the modern war,electr omagnetic domain has become t o be the fifth battlefield besides the land,the sea,the sky,and the s pace .The key t o contr ol infor mati on in the war is t o contr ol electr omag 2netic s pectru m ,which is achieved by battlefield s pectru m manage ment .I n this paper,the basic concep 2ti on of battlefield s pectrum manage ment is exp lained .Then the p resent situati on of the manage ment of m ilitary electr omagnetic s pectrum abr oad is s pecially intr oduced .And in the vie w of current hot t op ics about battlefield s pectru m manage ment,the technol ogical challenge and trend of s pectru m manage ment faced in j oint operati ons in comp lex electr omagnetic envir on ment are discussed . Key words:comp lex electr omagnetic envir on ment;s pectru m manage ment;ne w technol ogy 0 引 言 电磁环境(E ME,electr omagnetic envir on ment ) 一般是指存在于给定场所的所有电磁现象的总和[1,2]。文献[3]中将战场电磁环境定义为:在特定的行动环境里军队、系统或者平台执行其规定的任务时可能遇到的,在各种频率范围内由辐射或传导的电磁发射(水平)功率和时间分布的结果。它是由电磁骚扰,电磁脉冲,电磁辐射对人员、军械和挥发性材料危害,以及雷电和沉积静电等自然现象的综合,包括人为电磁辐射、自然电磁辐射和电磁波传播环境3个部分。军事行动是在越来越复杂的电磁 环境中实施的[4] 。由于战场电磁环境受参战地域 装备的分布状况、工作频率、辐射功率、辐射方式、所处地理地物环境、气象条件等多种影响,因而,战场电磁环境是由时域、频域、能域和空域上分布密集、数量繁多、样式复杂、动态随机的多种电磁信号交叠而成的复杂环境。复杂电磁环境已经成为信息化战场区别于传统战场最突出的标志。 信息时代,电磁频谱是惟一能支持机动作战、分散作战和高强度作战的重要媒质。外军评论认为:“频谱是一种无形战斗力,并且可以与火力、机械动力相提并论的新型战斗力。”电磁领域成为“第五维战场”,电磁频谱成为重要战争资源,影响甚至决定着战争的进程和结局。高技术条件下的现代战争就
空间电磁环境监测预警管理系统
空间电磁环境监测预警管理系统 1.产品特点 ■特定空域内全频段、全时域电磁环境特性感知和态势分析评估：□关键敏感位置电磁频谱管理，测控通信能力保障，反侦察能力评估； □关键区域、关键时刻电磁频谱监管及侦察、对抗； □非合作信号侦查、识别、监测、定位； ■可截获短时/瞬态/猝发通信等数字信号，具备宽带无缝捕获实时分析能力■具有固定站、移动台和便携式台等组态模式，可构建分布式监测预警网络提供 ■满足ITU相关规定的通用频谱监测及管理功能。
2.产品优势 针对复杂电磁环境条件下多维信息化作战、电子对抗、电子侦察与反侦察以及电子频谱应用管理及执法、紧急事件处理等情况下的电磁频谱管理，“空间电磁环境监测预警管理系统”能够在足够宽广的频率范围内，以高灵敏度对覆盖区域范围内电磁信号进行连续监测，实现对区域空间电磁环境态势的全景掌握。 空间电磁环境监测预警管理系统由国内首家攻克全数字中频谱分析技术及宽带实时频谱分析技术的科研团队担纲研制，是国内首家同时具备应急通信组网、通信设备测试保障、电磁环境频谱监测和干扰欺骗压制功能的系统。在技术层面上具有模块化、体积小、功能紧凑的特点，其先进性主要体现在： ?通过对空间电磁环境信号实时多域分析和全景监测，首次实现了空间电磁环境安全态势评估功能； ?在空间电磁环境实时多域信号分析和安全态势评估的基础上，首次实现了空间电磁环境预警功能； ?具备应急通信组网测试、宽带实时多域信号分析和空间电磁环境监测功能，实现了我方电子信息装备和监测系统从运行环境到设备维护一体化保障； ?在电磁环境监测预警领域，率先采用自主知识产权的宽带实时多域信号分析技术； ?首次实现宽带、微弱、瞬变、多制式信号实时多域触发捕获、盲识别及高精度分析测量； ?首次采用PXI总线模块化技术，实现高集成度、可扩展，提高了装备可靠性；?在对异常非法信号特征参数提取和识别的基础上，通过利用相关信息构建欺骗信号，对其进行干扰和压制； ?创新性提出基于软件无线电的信号分析架构，根据监测目标灵活配置处理软件，实现多功能一体化。 3.产品介绍 3.1 电磁频谱侦查及压制能力 通过对异常非法信号进行搜索、截获、测向、定位、识别、分析、测量和监听，实现对事态区域的电磁环境进行事前/事中的及时、有效监测及预警，以保